岸邊橋式起重機(jī)起升減速箱安裝問題研究

劉 鵬 王興軍

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

在實(shí)際安裝中，起升減速箱經(jīng)常存在安裝面達(dá)不到要求精度、安裝尺寸誤差超差等問題，這將會(huì)導(dǎo)致減速箱的傳動(dòng)性能降低，壽命縮短。嚴(yán)重地，減速箱箱體變形使得內(nèi)部齒輪嚙合間隙變化，從而對(duì)減速箱內(nèi)部傳動(dòng)零件造成嚴(yán)重傷害，使得減速箱不能工作，許多項(xiàng)目發(fā)生過類似問題。安裝后，如果不仔細(xì)檢驗(yàn)或者放寬檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而不加以糾正，則安裝誤差引起的質(zhì)量隱患將潛伏在減速箱內(nèi)部，導(dǎo)致減速箱內(nèi)部的齒輪嚙合間隙超差，齒測(cè)間隙、軸向游隙都將可能超差。

馬來西亞馬士基項(xiàng)目的起升減速箱安裝曾經(jīng)出現(xiàn)質(zhì)量問題。按照?qǐng)D紙要求，安裝基礎(chǔ)底座是通過機(jī)械加工的，幾個(gè)接觸面的平行度誤差為0.1mm。但是，實(shí)際情況做不到，工廠沒有這么大的加工設(shè)備，也沒有設(shè)計(jì)特殊的加工設(shè)備，而是通過改變制作工藝的方法去加工制作。本來是焊接完工后統(tǒng)一進(jìn)行機(jī)械加工，改變制作工藝后，變成先對(duì)單個(gè)接觸底板進(jìn)行機(jī)械加工，然后焊接在底座上。焊接后的接觸底板不能保證相互之間0.1mm的平行度。這樣在安裝時(shí)每個(gè)接觸底板不在一個(gè)平面上，在螺栓緊固減速箱底座時(shí)，兩者就會(huì)存在一定夾角，在這樣的狀況下，安裝的減速箱不僅不牢固，還會(huì)在工作中發(fā)生明顯震動(dòng)。如果通過螺栓緊固力消除了夾角，則說明有強(qiáng)制變形發(fā)生。變形量越大，對(duì)減速箱危害越大。后來，這個(gè)項(xiàng)目的起升減速箱在保質(zhì)期沒到就出現(xiàn)噪音過大等現(xiàn)象，最后打開減速箱后發(fā)現(xiàn)，有些齒輪的輪齒已經(jīng)嚴(yán)重磨損，到了報(bào)廢的地步。

1 橋吊減速箱安裝質(zhì)量問題的原因

1.1 安裝基礎(chǔ)的接觸底板制作形位公差精度不夠

一是制作工藝不按照?qǐng)D紙要求；二是設(shè)計(jì)圖紙向?qū)嶋H加工能力妥協(xié)，改變了正確的工藝順序；三是為了調(diào)整減速箱的整體高度，增加墊板導(dǎo)致不規(guī)范安裝。

1.2 安裝基礎(chǔ)接觸底板的厚度和強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減速箱安裝接觸塊的強(qiáng)度

一是安裝基礎(chǔ)底座材料強(qiáng)度高；二是安裝底座厚度比減速箱安裝接觸塊明顯厚。

1.3 調(diào)整減速箱與其連接部件的相對(duì)位置關(guān)系時(shí)出現(xiàn)問題

一是調(diào)整與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相互位置關(guān)系時(shí)出現(xiàn)問題；二是調(diào)整與卷筒相對(duì)位置關(guān)系時(shí)出現(xiàn)的問題。

1.4 減速箱自身出廠時(shí)的安裝基準(zhǔn)面不準(zhǔn)確

在減速箱的適當(dāng)位置往往都有一個(gè)機(jī)械加工的基準(zhǔn)面，它是安裝時(shí)的基礎(chǔ)參考面。如果這個(gè)參考面不精確或者在原廠家加工時(shí)不正確，后續(xù)安裝會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2 減速箱安裝質(zhì)量問題的不良后果

2.1 起升減速箱安裝質(zhì)量問題會(huì)導(dǎo)致使用狀態(tài)不良

安裝減速箱如果存在安裝質(zhì)量問題，首先會(huì)降低減速箱的正常能效發(fā)揮。減速箱安裝質(zhì)量很容易引起內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)之間的間隙變化，使得齒輪之間的嚙合情況發(fā)生不良變化，導(dǎo)致噪音超標(biāo)、潤(rùn)滑油污染嚴(yán)重、更換潤(rùn)滑油的周期縮短等問題。

2.2 起升減速箱安裝質(zhì)量問題會(huì)降低減速箱的使用壽命

安裝減速箱質(zhì)量問題，如箱體變形等，導(dǎo)致減速箱內(nèi)部的嚙合關(guān)系發(fā)生突變，很容易造成對(duì)輪齒和軸承造成傷害。由于裝配間隙受到箱體變形的影響，軸承與之相鄰的隔套等間隙變化，軸承端面與軸線之間的垂直度發(fā)生不良變化，使得軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻力增大。一方面，阻力來自軸承與軸之間，會(huì)縮短軸承的壽命。另一方面，阻力來自軸上齒輪之間的傳動(dòng)阻力，輪齒的嚙合面嚙合痕跡稍有變化，將導(dǎo)致傳動(dòng)阻力增加，損害輪齒面，久而久之，齒面點(diǎn)蝕磨損等問題會(huì)積聚，從而降低整個(gè)減速箱的壽命。

2.3 起升減速箱安裝質(zhì)量問題會(huì)影響碼頭生產(chǎn)效率

減速箱安裝質(zhì)量問題如果不能在工廠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正，問題將會(huì)帶到碼頭使用現(xiàn)場(chǎng)。在使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)技術(shù)質(zhì)量問題，需要不斷停產(chǎn)停工來檢修減速箱設(shè)備。這將嚴(yán)重影響碼頭現(xiàn)場(chǎng)的正常作業(yè)，影響碼頭生產(chǎn)的正常效益。

2.4 起升減速箱安裝質(zhì)量問題是潛在的安全隱患

減速箱安裝質(zhì)量問題出現(xiàn)后，如果不能及時(shí)糾正，在將來的使用過程中又不及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，會(huì)導(dǎo)致斷齒、斷軸、軸承卡死等現(xiàn)象，不利于碼頭的安全生產(chǎn)。

3 減速箱安裝質(zhì)量問題的分析

3.1 減速箱安裝時(shí)基礎(chǔ)底座形位精度不夠

減速箱的安裝基礎(chǔ)底板本來要求焊接后通過機(jī)械加工保證，實(shí)際往往先加工單個(gè)底板，然后焊接。制作工序改變后，就不能保證加工精度，因?yàn)楹附幼冃瘟亢艽?，安裝基準(zhǔn)底板通過焊接后很容易產(chǎn)生1mm的誤差，但是形位公差的要求只有0.1mm左右，根本無(wú)法保證精度，在安裝減速箱時(shí)勢(shì)必不能保證兩個(gè)接觸面自然貼合。

3.2 減速箱自身的強(qiáng)度沒有基礎(chǔ)底座強(qiáng)度高

在緊固的過程中，減速箱的底座強(qiáng)度如果沒有基礎(chǔ)底座的強(qiáng)度高，通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行緊固。第一種情況就是把兩個(gè)本來不能貼合的面強(qiáng)行壓緊貼合，使得強(qiáng)度弱的一方發(fā)生變形，如果減速箱發(fā)生變形，將改變其內(nèi)部的各種精確項(xiàng)目配合。第二種情況是螺栓的扭力有限，減速箱和安裝基礎(chǔ)底座的強(qiáng)度過高，則通過螺栓壓緊，沒有完全消除原來接觸面之間的自然夾角，會(huì)出現(xiàn)安裝間隙，導(dǎo)致接觸貼緊面有限，出現(xiàn)減速箱過量震動(dòng)等情況。

3.3 減速箱自身的安裝找正面、參考面有誤差

如果在安裝時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)這種問題，那么以這個(gè)面為基準(zhǔn)安裝的減速箱也會(huì)出現(xiàn)較大的偏差。這種安裝誤差只會(huì)導(dǎo)致減速箱整體偏斜，不會(huì)使得減速箱變形，也不會(huì)直接導(dǎo)致減速箱內(nèi)部齒輪的嚙合等問題。但是，它會(huì)影響與之配套的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和卷筒的安裝，反過來影響減速箱。

4 減速箱安裝質(zhì)量問題的處理

一是針對(duì)減速箱基礎(chǔ)底座底板精度問題，人們應(yīng)該嚴(yán)格按照先焊接再機(jī)械加工的工藝流程來制作。目前，存在的問題是沒合適的機(jī)械加工設(shè)備，在巨大的機(jī)房底座上進(jìn)行加工?？紤]工作數(shù)量多，問題嚴(yán)重，有必要訂購(gòu)或者自行改裝特殊的移動(dòng)式機(jī)械加工設(shè)備，從而保證基礎(chǔ)底座的形位公差要求。

二是設(shè)計(jì)時(shí)減速箱底部的強(qiáng)度要高于減速箱底座基礎(chǔ)的強(qiáng)度，安裝底座的強(qiáng)度要保障減速箱在各種工況下能夠正常運(yùn)行。為了在分?jǐn)傋冃瘟繒r(shí)保護(hù)減速箱，不要把底座基礎(chǔ)強(qiáng)度設(shè)計(jì)得太高，在滿足各種工況使用的前提下盡量降低其強(qiáng)度。

三是在成本增加不大的前提下，應(yīng)盡量提高減速箱底部的強(qiáng)度和整個(gè)箱體的外部強(qiáng)度。橋吊起升減速箱屬于封閉式的精密機(jī)械設(shè)備，因此保證內(nèi)部構(gòu)件不受外界因素影響非常關(guān)鍵，這就對(duì)其正常運(yùn)行的環(huán)境——箱體的穩(wěn)定不變形有很高的要求。所以，人們應(yīng)盡量降低成本，提高減速箱箱體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

橋吊起升減速箱安裝出現(xiàn)質(zhì)量問題是非常常見的，國(guó)內(nèi)項(xiàng)目的售后維修成本較低，但是橋吊產(chǎn)品的國(guó)外銷量遠(yuǎn)比國(guó)內(nèi)多，售后維修成本很高，因此解決橋吊起升減速箱的安裝質(zhì)量問題非常重要。人們可以通過減速箱全過程的質(zhì)量控制，包括減速箱的進(jìn)貨開箱檢驗(yàn)、中間過程的安裝前準(zhǔn)備、各種檢測(cè)工具的校對(duì)、安裝基礎(chǔ)底座的技術(shù)參數(shù)測(cè)量和安裝注意事項(xiàng)的通告等措施，來降低減速箱的安裝故障率。

其中，減速箱開箱檢驗(yàn)除了檢驗(yàn)常規(guī)事項(xiàng)外，還可以檢查減速箱的安裝基準(zhǔn)面是否遺漏。安裝接觸面尺寸報(bào)告需檢查。在安裝前需要檢查檢測(cè)設(shè)備是否在矯正期內(nèi)、檢查安裝基礎(chǔ)面的形位尺寸是否正確等。另外，調(diào)整減速箱整體高度涉及墊板問題，墊板的選材與尺寸都非常關(guān)鍵，在高強(qiáng)螺栓緊固的過程中要按照規(guī)范來操作，以免扭力過小或者過大等問題出現(xiàn)?？傊ㄟ^對(duì)安裝前后多個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，可以減少橋吊起升減速箱的質(zhì)量問題，從根本上逐步提升減速箱的安裝質(zhì)量，改善公司岸橋整機(jī)的工作性能，這對(duì)公司的產(chǎn)品形象以及用戶碼頭的生產(chǎn)都具有重大意義。

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